Karakteristiske monomerer, typer og eksempler

den monomerer de er små eller enkle molekyler, som udgør den grundlæggende eller væsentlige strukturelle enhed af større eller mere komplekse molekyler, der kaldes polymerer. Monomer er et ord med græsk oprindelse, der betyder abe, en og blotte, del.

Som en monomer forbinder en anden, dannes en dimer. Når dette igen fusionerer med en anden monomer, danner den en trimer og så videre, indtil den danner korte kæder kaldet oligomerer eller længere kæder, der er de såkaldte polymerer.

Monomerer bindes eller polymeriseres ved dannelse af kemiske bindinger ved at dele par af elektroner; det vil sige, de er forbundet med kovalente bindinger.

På billedet ovenfor repræsenterer kuberne monomererne, som er forbundet med to flader (to links) for at give anledning til et skæve tårn.

Denne binding af monomerer er kendt som polymerisering. Monomerer af samme eller forskellige typer kan forbindes, og antallet af kovalente bindinger, som kan etableres med et andet molekyle, bestemmer strukturen af ​​den polymer, de danner (lineære, skrå eller tredimensionale strukturer).

Der er et stort udvalg af monomerer, blandt dem der er af naturlig oprindelse. Disse tilhører og designer de organiske molekyler kaldet biomolekyler, der er til stede i levende væseners struktur.

For eksempel de aminosyrer, der udgør proteinerne; monosaccharidenhederne af kulhydraterne; og de mononukleotider, som danner nukleinsyrerne. Der er også syntetiske monomerer, som giver mulighed for at udarbejde utallige forskellige inerte polymere produkter, såsom malinger af plast.

Det kan nævnes to af de tusindvis af eksempler, der kan gives, såsom tetrafluorethylen, som danner polymeren kendt som teflon eller monomererne phenol og formaldehyd, som danner polymeren kaldet bakelit.

indeks

• 1 Karakteristika for monomererne
  • 1.1 Monomererne er bundet af kovalente bindinger
  • 1.2 Funktionaliteten af ​​monomererne og strukturen af ​​polymeren
  • 1.3 Bifunktionalitet: Lineær polymer
  • 1.4 Polyfunktionelle monomerer - tredimensionale polymerer
• 2 Skelet eller central struktur
  • 2.1 Med en dobbeltbinding mellem kulstof og kulstof
  • 2.2 To funktionelle grupper i strukturen
• 3 Funktionelle grupper
• 4 Union af samme eller forskellige monomerer
  • 4.1 Union af lige monomerer
  • 4.2 Union af forskellige monomerer
• 5 Typer af monomerer
  • 5.1 Naturlige monomerer
  • 5.2 Syntetiske monomerer
  • 5.3 Polære og polære monomerer
  • 5.4 Cycliske eller lineære monomerer
• 6 Eksempler
• 7 referencer

Karakteristik af monomererne

Monomererne er bundet af kovalente bindinger

Atomerne, der deltager i dannelsen af ​​en monomer, holdes sammen af ​​stærke og stabile bindinger, såsom den kovalente binding. Monomererne polymeriserer eller binder også med andre monomere molekyler gennem disse bindinger, hvilket giver styrke og stabilitet til polymererne.

Disse kovalente bindinger mellem monomererne kan dannes ved kemiske reaktioner, der afhænger af atomerne, der udgør monomeren, tilstedeværelsen af ​​dobbeltbindinger og andre træk, der har strukturen af ​​monomeren.

Polymeriseringsprocessen kan være ved en af ​​de tre følgende reaktioner: ved kondensation, tilsætning eller ved frie radikaler. Hver af dem har sine egne mekanismer og vækstmuligheder.

Funktionaliteten af ​​monomererne og strukturen af ​​polymeren

En monomer kan forbindes med mindst to andre monomere molekyler. Denne egenskab eller karakteristik er det, der er kendt som monomerernes funktionalitet, og det gør det muligt for dem at være strukturelle enheder af makromolekylerne.

Monomererne kan være bifunktionelle eller polyfunktionelle, afhængigt af de aktive eller reaktive steder af monomeren; det vil sige atomer af molekylet, der kan deltage i dannelsen af ​​kovalente bindinger med atomerne af andre molekyler eller monomerer.

Denne egenskab er også vigtig, da den er nært forbundet med strukturen af ​​de polymerer, der udgøres som beskrevet nedenfor.

Bifunktionalitet: Lineær polymer

Monomererne er bifunktionelle, når de kun har to bindingssteder med andre monomerer; det vil sige, monomeren kan kun danne to kovalente bindinger med andre monomerer og danner kun lineære polymerer.

Blandt de lineære polymerer kan ethylenglycol og aminosyrer nævnes som et eksempel.

Polyfunktionelle monomerer - tredimensionale polymerer

Der er monomerer, som kan forbindes med mere end to monomerer og er de strukturelle enheder med større funktionalitet.

De kaldes polyfunktionelle og er dem der producerer de forgrenede, netværks- eller tredimensionale polymermakromolekyler; som f.eks. polyethylen.

Skelet eller central struktur

Med en dobbeltbinding mellem kulstof og kulstof

Der er monomerer, som i deres struktur frembyder et centralt skelet dannet af mindst to carbonatomer forbundet med en dobbeltbinding, (C = C). 

Til gengæld har denne kæde eller centrale struktur atomer fastgjort lateralt, som kan ændre sig til dannelse af en anden monomer. (R₂C = CR₂).

Hvis nogen af ​​R-kæderne er modificeret eller erstattet, opnås en anden monomer. På samme måde, når disse nye monomerer kommer sammen, vil de danne en anden polymer.

Det er muligt at nævne propylen som et eksempel på denne gruppe af monomerer (H₂C = CH₃H), tetrafluorethylen (F₂C = CF₂) og vinylchlorid (H₂C = CClH).

To funktionelle grupper i strukturen

Selv om der er monomerer, der har en enkelt funktionel gruppe, er der en stor gruppe monomerer, der har to funktionelle grupper i deres struktur.

Aminosyrerne er et godt eksempel på dette. De har en aminofunktionel gruppe (-NH₂) og den funktionelle gruppe af carboxylsyren (-COOH) bundet til et centralt carbonatom.

Denne egenskab ved at være en difunktionel monomer giver også mulighed for at danne lange kæder af polymerer som tilstedeværelsen af ​​dobbeltbindinger.

Funktionelle grupper

Generelt gives polymerernes egenskaber af de atomer der danner monomerernes sidekæder. Disse kæder udgør de funktionelle grupper af organiske forbindelser.

Der er familier af organiske forbindelser, hvis egenskaber er angivet af de funktionelle grupper eller sidekæder. Et eksempel er den carboxylsyrefunktionelle gruppe R-COOH, aminogruppen R-NH₂, alkoholen R-OH, blandt mange andre involveret i polymerisationsreaktionerne.

Union af samme eller forskellige monomerer

Union af lige monomerer

Monomererne kan danne forskellige slags polymerer. Du kan deltage i samme monomerer eller af samme type og generere de såkaldte homopolymerer.

Som et eksempel kan der nævnes styren, monomerdannende polystyren. Stivelse og cellulose er også eksempler på homopolymerer dannet af lange forgrenede kæder af glucosemonomeren.

Union af forskellige monomerer

Forbindelsen af ​​forskellige monomerer danner copolymererne. Enhederne gentages i forskellige tal, rækkefølge eller sekvens langs strukturen af ​​polymerkæderne (A-B-B-B-A-A-B-A-A- ...).

Som et eksempel på copolymerer kan nævnes nylon, en polymer dannet af repetitive enheder af to forskellige monomerer. Disse er dicarboxylsyren og et diaminmolekyle, der forbindes via kondensation i ækvimolære proportioner (lige).

Forskellige monomerer kan også tilsættes i ulige proportioner, såsom dannelsen af ​​en specialiseret polyethylen, hvis grundlæggende struktur er 1-octenmonomer plus ethylenmonomer.

Typer af monomerer

Der er mange karakteristika, der tillader etablering af flere typer monomerer, blandt hvilke skiller deres oprindelse, funktionalitet, struktur, typen af ​​polymer de danner, hvordan de polymeriseres og deres kovalente bindinger.

Naturlige monomerer

-Der er monomerer af naturlig oprindelse som isopren, som er opnået fra sap eller latex af den planter, og det er også den monomere struktur af naturgummi.

-Nogle aminosyrer fremstillet af insekter danner fibroin- eller silkeprotein. Der er også aminosyrer, der danner polymerkeratinet, hvilket er proteinet af uld produceret af dyr som får.

-Blandt de naturlige monomerer er også de grundlæggende strukturelle enheder af biomolekylerne. Monosaccharidglukosen binder f.eks. Med andre glucosemolekyler til dannelse af forskellige typer kulhydrater, såsom stivelse, glykogen, cellulose, blandt andre.

-Aminosyrer kan derimod danne en bred vifte af polymerer kendt som proteiner. Dette skyldes, at der er tyve typer af aminosyrer, som kan forbindes i enhver vilkårlig rækkefølge; og derfor ender med at danne et eller andet protein med sine egne strukturelle egenskaber.

-Mononukleotiderne, som danner de makromolekyler, der kaldes nukleinsyrer DNA og RNA, er også meget vigtige monomerer inden for denne kategori.

Syntetiske monomerer

-Blandt de kunstige eller syntetiske monomerer (som er talrige) kan vi nævne nogle med hvilke forskellige plasttyper er lavet; såsom vinylchlorid, som danner polyvinylchlorid eller PVC; og ethylengas (H₂C = CH₂) og dens polyethylenpolymer.

Det er velkendt, at med disse materialer kan du bl.a. bygge en række beholdere, flasker, husholdningsartikler, legetøj, byggematerialer..

-Tetrafluorethylenmonomeren (F₂C = CF₂), der danner polymeren, der er kendt og kommercielt kendt som Teflon.

-Caprolactam molekylet afledt af toluen er afgørende for syntesen af ​​nylon blandt mange andre.

-Der er flere grupper af akrylmonomerer, der er klassificeret efter sammensætning og funktion. Blandt disse er blandt andet acrylamid og methacrylamid, acrylat, akryler med fluor.

Polære og polære monomerer

Denne klassifikation er lavet i overensstemmelse med forskellen i elektronegativitet af de atomer, der udgør monomeren. Når der er en mærkbar forskel, dannes polære monomerer; for eksempel polære aminosyrer, såsom threonin og asparagin.

Når elektronegativitetsforskellen er nul, er monomererne apolære. Der er ikke-polære aminosyrer, såsom tryptophan, alanin, valin, blandt andre; og også apolære monomerer, såsom vinylacetat.

Cycliske eller lineære monomerer

Ifølge form eller organisation af atomerne inden for monomers struktur kan disse klassificeres som cykliske monomerer, såsom prolin, ethylenoxid; lineær eller alifatisk, såsom aminosyrevalinet, ethylenglycol blandt mange andre.

eksempler

Ud over dem, der allerede er nævnt, er følgende yderligere eksempler på monomerer tilgængelige:

-formaldehyd

-furfural

-cardanol

-galactose

-styren

-Polyvinylalkohol

-isopren

-Fedtsyrer

-epoxider

-Og selv om de ikke blev nævnt, er der monomerer, hvis strukturer ikke er karbonerede, men svovl, fosfor eller har siliciumatomer.

referencer

1. Carey F. (2006). Organisk kemi (6. udgave). Mexico: Mc Graw Hill.
2. Editors of Encyclopedia Britannica. (29. april 2015). Monomer: Kemisk forbindelse. Taget fra: britannica.com
3. Mathews, Holde og Ahern. (2002). Biokemi (3. udgave). Madrid: PEARSON
4. Polymerer og monomerer. Hentet fra: materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). Monomer. Hentet fra: en.wikipedia.org